(57)【要約】  排気ガスまたはプロセスガスを濾過するためのフィルタ素子（１）、特にフィルタカートリッジは、フィルタ本体（２）を有し、フィルタ本体（２）は、長手方向（Ｒ）を画定し、長手方向（Ｒ）に沿って、複数の実質的に管状のフィルタ本体素子（７、８）にさらに分割され、複数の実質的に管状のフィルタ本体素子（７、８）はそれぞれ、互いに向かい合う端部（９、１０）において対で接続され、フィルタ本体（２）は、フィルタ素子（１）の内部空間（５）を画定し、対で互いに接続される２つのフィルタ本体素子（７、８）は、端部（９、１０）で接続され、互いに対応する内側ネジ山（１１）と外側ネジ山（１２）とによって螺合され、接着剤（１３）によって接触領域においてさらに接着される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスまたはプロセスガスを濾過するためのフィルタ素子（１）、特にフィルタカートリッジであって、
フィルタ本体（２）を有し、
前記フィルタ本体（２）は、長手方向（Ｒ）を画定し、前記長手方向（Ｒ）に沿って、複数の実質的に管状のフィルタ本体素子（７、８）にさらに分割され、
前記複数の実質的に管状のフィルタ本体素子（７、８）がそれぞれ、互いに向かい合う端部（９、１０）において対で接続され、
前記フィルタ本体（２）が前記フィルタ素子（１）の内部空間（５）を画定し、
対で互いに接続される前記２つのフィルタ本体素子（７、８）が、内側ネジ山（１１）と外側ネジ山（１２）とによって互いに螺合され、
前記内側ネジ山（１１）と前記外側ネジ山（１２）とは、前記端部（９、１０）において形成され、かつ互いに対応し、接着剤（１３）によって接触領域において互いにさらに結合されていることを特徴とする、フィルタ素子（１）。
【請求項２】
前記内側ネジ山（１１）と前記外側ネジ山（１２）とは、円錐形、特にわずかに円錐形であり、
前記外側ネジ山（１２）は、前記外側ネジ山（１２）が形成されている前記端部の端面（６）の方向に先細り、前記内側ネジ山（１０）がそれに対応して先細っていることを特徴とする、請求項１に記載のフィルタ素子（１）
【請求項３】
前記内側ネジ山（１１）と外側ネジ山（１２）は、実質的に同一のネジ山のピッチを有するネジ山であることを特徴とする、請求項１または２に記載のフィルタ素子（１）。
【請求項４】
前記内側ネジ山（１１）と前記外側ネジ山（１２）のネジ山の高さは、各々５〜２０ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィルタ素子（１）。
【請求項５】
前記内側ネジ山（１１）と前記外側ネジ山（１２）は各々が、台形ネジ山、丸ネジ山、および／または四角ネジ山であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィルタ素子（１）。
【請求項６】
前記内側ネジ山（１１）と前記外側ネジ山（１２）は各々が、前記長手方向（Ｒ）において５０〜２００ｍｍの長さを有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のフィルタ素子（１）。
【請求項７】
互いに対でそれぞれ接続される前記フィルタ本体素子（７、８）は、それらの端面（１５）において、および前記内側ネジ山（１１）と前記外側ネジ山（１２）との係合領域において互いに接着結合されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のフィルタ素子（１）。
【請求項８】
前記接着剤（１３）は、少なくとも部分的には前記フィルタ本体（２）の外面（１７）および／または内面（１８）上で前記２つの接続されたフィルタ本体素子（７、８）間の軸方向の遷移領域（１６）において延伸することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のフィルタ素子（１）。
【請求項９】
前記接着剤（１３）の層厚は、１〜５ｍｍであって、好ましくは均一であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のフィルタ素子（１）。
【請求項１０】
前記接着剤（１３）は、特定の制限温度を超えて加熱されたときに硬化および／または焼結するように設計され、前記接着剤（１３）は特に２５０℃でセラミック化することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のフィルタ素子（１）。
【請求項１１】
前記接着剤（１３）は、特に、２ｍｍまで、好ましくは０．１〜０．５ｍｍの粒子サイズを有する粒子を有することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のフィルタ素子（１）。
【請求項１２】
前記接着剤（１３）は、薄い液体、および／またはアルミノケイ酸塩接着剤、および／または水ガラスベースの接着剤であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のフィルタ素子（１）。
【請求項１３】
対で互いに接続された前記フィルタ本体素子（７、８）は、前記フィルタ本体（２）の外面（１７）および／または内面（１８）が前記２つのフィルタ本体素子（７、８）間の前記軸方向の遷移領域（１６）において実質的に平滑であるように互いに同一平面上にあることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のフィルタ素子（１）。
【請求項１４】
前記フィルタ素子（１）は、実質的に中空の円筒形のフィルタカートリッジ本体（２）を有するフィルタカートリッジの形態を有し、前記実質的に中空の円筒形フィルタカートリッジ本体（２）は、一端（３）において閉鎖され、特に半球状であり、対向端（４）において開放していることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のフィルタ素子（１）。
【請求項１５】
半径方向に突出するカラー（６）が、前記フィルタカートリッジ本体（２）の前記開放端（４）上に一体形成され、特に、実質的に円筒形のカラー、または前記フィルタカートリッジ本体（２）の前記閉鎖端（３）の方向に先細る実質的に円錐形のカラーが形成されていることを特徴とする、請求項１４に記載のフィルタ素子（１）。
【請求項１６】
前記フィルタ本体素子（７、８）は、真空成形部分を含むか、あるいは前記真空成形部分からなり、特に、アルミノケイ酸塩ウール、アルカリ土類ケイ酸塩ウール、および／または多結晶高温ウールに基づく焼成または非焼成の真空成形部分を含むか、あるいは前記焼成または非焼成の真空成形部分からなることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のフィルタ素子（１）。
【請求項１７】
少なくとも１つの触媒が前記真空成形部分に組込まれていることを特徴とする、請求項１６に記載のフィルタ素子（１）。
【請求項１８】
前記フィルタ本体（２）は、１〜６ｍ、好ましくは４〜６ｍの長さを有し、および／または前記フィルタ本体素子（７、８）はそれぞれ、０．５〜２．５ｍの長さを有することを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のフィルタ素子（１）。
【請求項１９】
前記フィルタ本体（２）は、３０〜３００ｍｍの外径、および／または５〜３０ｍｍ、好ましくは１０〜２５ｍｍの壁厚を有することを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のフィルタ素子（１）。
【請求項２０】
前記フィルタ本体（２）の材料は、５０〜９０％、特に７０％を超える多孔性を有することを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のフィルタ素子（１）。
【請求項２１】
特に請求項１〜２０のいずれか一項に記載のフィルタ素子（１）を製造するための方法であって、
前記フィルタ素子（１）のフィルタ本体（２）を形成するために、複数の実質的に管状のフィルタ本体素子（７、８）がそれぞれ、互いに向かい合う端部（９、１０）において対で接続され、
対で互いに接続される２つのフィルタ本体素子（７、８）は、互いに対応する内側ネジ山（１１）と外側ネジ山（１２）とによって互いに螺合され、前記内側ネジ山（１１）と前記外側ネジ山（１２）とは、前記端部（９、１０）に形成され、接着剤（１３）によって接触領域において互いにさらに接着されることを特徴とする、方法。
【請求項２２】
各々対で互いに接続される前記フィルタ本体素子（７、８）は、それらの端面（１５）において、および前記内側ネジ山（１１）と前記外側ネジ山（１２）との係合領域において互いに接着結合されることを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記接着剤（１３）は、前記複数のフィルタ本体素子（７、８）がそれぞれ対で螺合される前に、前記接触領域に塗布されることを特徴とする、請求項２１または２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記接着剤（１３）は、２つの接続されたフィルタ本体素子（７、８）間の前記軸方向の遷移領域（１６）において前記フィルタ本体（２）の外面（１７）および／または内面（１８）に少なくとも部分的には塗布されることを特徴とする、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記接着剤（１３）は、１〜５ｍｍの層厚で、好ましくは均一に塗布されることを特徴とする、請求項２１〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
一定の制限温度を超えて加熱されたときに硬化および／または焼結する接着剤（１３）が使用され、前記接着剤（１３）は、特に２５０℃でセラミック化することを特徴とする、請求項２１〜２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
特に、２ｍｍまで、好ましくは０．１〜０．５ｍｍの粒子サイズを有する粒子を備える接着剤（１３）が使用されることを特徴とする、請求項２１〜２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
薄い液体、および／またはアルミノケイ酸塩接着剤、および／または水ガラスベースの接着剤である接着剤（１３）が使用されることを特徴とする、請求項２１〜２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記フィルタ本体素子（７、８）は、前記フィルタ本体（２）の外面（１７）および／または内面（１８）が前記２つのフィルタ本体素子（７、８）間の前記軸方向の遷移領域（１６）において実質的に平滑であるように、各々の接続される２つのフィルタ本体素子（７、８）が互いに同一平面上にあるように設計されることを特徴とする、請求項２１〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスまたはプロセスガスの濾過のためのフィルタ素子、特にフィルタカートリッジに関するもので、前記フィルタ素子は、フィルタ本体を有し、前記フィルタ本体は、長手方向を画定し、長手方向に沿って、いくつかの、実質的に管状のフィルタ本体素子にさらに分割され、前記実質的に管状のフィルタ本体素子は、いずれの場合にも、互いに向かい合う端部において対で接続され、フィルタ本体は、フィルタ素子の内部空間を画定する。さらに、本発明は、かかるフィルタ素子の製造方法にも関連している。
【背景技術】
【０００２】
プロセスガスまたは排気ガスはさまざまな産業分野において生じるものであるが、各人間の日々の生活においても生じる。数例挙げると、燃焼プラント、ガスタービン、廃棄物焼却プラント、および燃焼機関に由来して排気ガスが生じる。環境面での要求、安全面での要求、および健康面での要求のために、かかるプロセスガスまたは排気ガスは多くの場合に生ガスと呼ばれるものであり、洗浄されるかまたは触媒処理されなければならない。製造工程の結果として、かかる生ガスは多くの場合は熱ガスである。プロセスガスまたは排気ガスの浄化を目的として、触媒により生ガスに含有される有毒な汚染物質を減少または最小化すること、および／または生ガスから固形の粒子または粉末を除去することが可能である最先端フィルタ素子が既に公知となっている。このことは重要である、というのも一部の汚染物質は、吸入された場合には短期間で中毒を引き起こすことがあり得るからである。一方、周囲の空気中の微粒子が中期または長期にわたって人間にガンをもたらすことがあり得る。かかるフィルタ素子は、多くの場合に、大型のフィルタモジュールまたはフィルタシステムの一部となり得る、いわゆるフィルタカートリッジである。かかるフィルタモジュール内で、フィルタカートリッジは、多くの場合に、一端で垂下される。
【０００３】
多種多様な理由のため、特に、プロセス工学的な理由のため、例えば、数メートルの長さを有する長いフィルタ素子が望ましい。これは、例えば、フィルタ素子が長さを増すとより高い性能のフィルタを実現できるからである。かかる長いフィルタ素子を得るために、その長手方向に沿ってフィルタ素子のフィルタ本体をいくつかの実質的に管状のフィルタ本体素子に分割することが公知である。特に、中空の円筒形フィルタカートリッジ本体が形成されるように、フィルタ本体素子はそれらの相互に対向する端部において対になって接続される。
【０００４】
特許文献１（ＤＥ８７ １５ １３０）での接続方法はフィルタ本体素子が端で互いに押され、さらに接着されることによって実現される。フィルタ素子は動作中垂下され、重力が長手方向と平行に作用するので、かかる接着結合は、フィルタ本体素子の自重によって高い機械的な負荷を受ける。これは、フィルタ素子の破壊および／または落下を引き起こすことがあり得る。
【０００５】
かかる接続の機械的な安定性を向上させるために、特許文献２（ＤＥ １０ ２０１３ ０１６ ３８０ Ａ１）はさらに外側骨格を提供することを提起する。かかる外側骨格は、一種の支持ケージを形成し、前記支持ケージは、例えば、ロープ、ワイヤ、ロッド、および／またはプレートからなり、フィルタ本体素子が壊れること、および／または落下することを防ぐことを意図する。外側骨格は接着接続を容易にするが、かかる外側骨格の取付けは非常に時間がかかり費用もかかる。
【０００６】
特許文献３（ＥＰ ０ ７３０ ８９６ Ａ２）において、接続は相互作用する内側ネジ山および外側ネジ山によってフィルタ本体素子を螺合することによって実現される。かかるネジ接続は比較的安定なもので、吊下するフィルタ素子に用いても弛まないか、非常に弛みにくい。しかしながら、純粋なネジ接続は、流体がフィルタ素子の外側からフィルタ素子の内部に侵入しないように、および／または内部から外側に逃げないように、ネジ接続によって接続されたフィルタ本体素子間の分離空隙を密封することができない。一方、これは高いフィルタ性能を達成するために必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国実用新案第８７１５１３０号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２０１３０１６３８０号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第０７３０８９６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、公知の接続方法の不利な点を有さない代替的な複数のフィルタ本体素子間の接続方法を考案し、上記のようなフィルタ素子に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題は本発明に従って解決され、対で互いに接続される２つのフィルタ本体素子が、内側ネジ山と外側ネジ山とによって互いに螺合され、前記内側ネジ山と前記外側ネジ山とは、フィルタ本体素子の端部において形成され、互いに対応するように構成され、接着剤によって内側ネジ山と外側ネジ山との接触領域においてさらに互いに結合されるものである。
【００１０】
したがって、本発明の基本的な概念は、純粋な接着接続または純粋なネジ接続の代わりに、両方のタイプの接続を共に提供することである。本発明に従ったフィルタ素子は、フィルタ本体素子が螺合されることが、フィルタ本体素子が外れるという危険性、および／または落下するという危険性を伴うことなく吊下してフィルタ素子を動作させることを可能にする点から、基本的な確かな安定性をすでに有している。支持骨格の追加等のさらなる安定因子を追加してフィルタ本体素子の接続にさらなる機械的な安全策を加える必要はない。したがって、本発明に従ったフィルタ素子は、安価で生産が容易である。フィルタ本体素子がさらに接着されているという事実が、フィルタ本体素子の接続の安定性をさらに向上させる。この接着によって、流体密な接続、したがって高いフィルタ性能をさらに確実なものにする。
【００１１】
本発明に従ったフィルタ素子で濾過される生ガスは、基本的には様々な温度の排気ガスまたはプロセスガスである。本発明に従ったフィルタ素子は、７５０℃までの温度を有する排気ガスまたはプロセスガスの濾過に特に適している。
【００１２】
本発明の一実施例に従って、内側ネジ山および外側ネジ山は、円錐形、特にわずかに円錐形であり、ここで、外側ネジ山は、外側ネジ山が形成されている端部の端面の方向に先細っており、内側ネジ山は、それ対応して先細っている。先細のネジ山は、軸方向に締付けるために数回の回転だけが必要とされるように外側ネジ山の第１のネジ山と内側ネジ山の第１のネジ山とが接触するまで、ネジ山が互いに軸方向に押し進められるという利点を有する。
【００１３】
内側ネジ山と外側ネジ山とは実質的に同一のネジ山のピッチを有してもよい。内側ネジ山および外側ネジ山のネジ山の高さは５〜２０ｍｍの間であることが有利で好ましい。内側ネジ山および外側ネジ山は、台形ネジ山、丸ネジ山、および／または四角ネジ山であることが好ましい。台形ネジ山は比較的高い摩擦を有するので、ネジ山が自然と弛まないように自己係合することができる。丸ネジ山は、いかなるフィリグリー縁も有していないので、比較的弾力性がある。内側ネジ山および外側ネジ山はそれぞれ、フィルタ本体の長手方向に５０〜２００ｍｍの長さを有してもよい。
【００１４】
それぞれ対で接続されるフィルタ本体素子は、フィルタ本体素子の端面で、および内側ネジ山と外側ネジ山との接触領域で接着されることが有利で好ましい。２つの接続されたフィルタ本体素子間の軸方向の遷移領域において、接着剤は、フィルタ本体の外面および／または内面に少なくとも部分的に延伸するのが好ましい。接着剤の層厚は、均一であることが好ましく、また１〜５ｍｍの長さを示すものである。この接着によって、これのみあるいは他の接続方法との組み合わせとするのかに関わらず、接続されたフィルタ本体素子間の分離空隙が最適に密封されることが確実なものになる。
【００１５】
接着剤は、一定の制限温度を超えて加熱されたときに硬化および／または焼結するようなものであることが適切であり、本実施形態の接着剤は特に２５０℃でセラミック化するものを用いた。本発明に従ったフィルタ素子は、上記のように７５０℃までの温度を有する排気ガスまたはプロセスガスの濾過のために特に適したものなので、２５０℃でのセラミック化は、フィルタ素子が動作させられたときにまたは動作中に自然と生じるものであるという利点を有する。また、高い機械的耐負荷能力および強度が、焼結によって達成される。接着剤は、２ｍｍまで、好ましくは０．１〜０．５ｍｍの粒子サイズを有する粒子を含有してもよい。接着剤はまた、低粘性である接着剤、および／またはアルミノケイ酸塩接着剤、および／または水ガラスベースの接着剤であってもよい。
【００１６】
対で接続されるフィルタ本体素子は、フィルタ本体の外面および／または内面が２つのフィルタ本体素子間の軸方向の遷移領域において実質的に平滑であるように互いにぴったりと合うことが好適である。これは、例えば、粉末粒子が、フィルタ素子の動作中に縁または突起に蓄積すること、またはフィルタ素子がさらに動作を損なうことを防ぐ。
【００１７】
有利なことに、フィルタ素子は、実質的に中空の円筒形フィルタカートリッジ本体を有するフィルタカートリッジの形状を有しており、またフィルタカートリッジ本体は、一端において閉鎖され、特に半球状に閉鎖されており、対向端において開放されている。半径方向に突出するカラー、特に、実質的に円筒形のカラー、またはフィルタカートリッジ本体の閉鎖端の方向に先細る実質的に円錐形のカラーが、フィルタカートリッジ本体の開放端で形成されてもよい。フィルタ素子は、カラーを介してフィルタモジュールの垂下デバイスに容易に取付けることができる。フィルタカートリッジとしてのフィルタ素子の特別な設計によって、浄化される生ガスは、フィルタ素子の動作の間に、生ガスチャンバからフィルタカートリッジ本体を通ってフィルタカートリッジの内部に流れることができる。そして生ガスは、大部分の粉末粒子および／または汚染物質が除去され、フィルタカートリッジの開放端からフィルタカートリッジの内部を出て清潔なガスチャンバに流入できることになる。
【００１８】
フィルタ本体素子は、真空成形部分を有するか、または真空成形部分からなることが好ましい。真空成形部分は、特に、ケイ酸アルミニウムウール、アルカリ土類ケイ酸塩ウール、および／または多結晶高温ウールを基にした焼成または未焼成の真空成形部分であり得る。真空形成技術を使用して、さらに比較的に複雑な成形部分を製造できる。少なくとも１つの触媒もまた真空成形部分に備えることができる。
【００１９】
フィルタ本体は、１〜６ｍ、好ましくは４〜６ｍの長さを有し、および／またはフィルタ本体素子は、それぞれ０．５〜２．５ｍの長さを有する。特に、高自重を有する、かかる長いフィルタ素子に関して、螺合および接着することによる２つのフィルタ本体素子の巧妙な接続は理想的な解決策である。
【００２０】
好ましくは、フィルタ本体は、３０〜３００ｍｍの外径、および／または５〜３０ｍｍ、好ましくは１０〜２５ｍｍの壁厚を有する。
【００２１】
フィルタ本体の材料は、５０〜９０％、好ましくは７０％を超える多孔性を有するもののである。
【００２２】
先に述べた、本発明の課題はまた、上記のフィルタ素子などのフィルタ素子の製造方法によって解決される。フィルタ素子のフィルタ本体を形成するために、いくつかの実質的に管状のフィルタ本体素子が、相互に向かい合う端部において対で接続される。本発明に従って、対で接続される２つのフィルタ本体素子は、内側ネジ山と外側ネジ山とによって螺合され、内側ネジ山と外側ネジ山とは、フィルタ本体素子の端部において形成され、互いに対応しており、接着剤によって内側ネジ山と外側ネジ山との接触領域においてさらに接着される。
【００２３】
本発明の設計に従って、対で接続されるフィルタ本体素子は、それらの端面において、内側ネジ山と外側ネジ山との接触領域において接着される。これは、流体の侵入に対して、２つの接続されたフィルタ本体素子間の分離空隙の良好な密封を可能にする。いくつかのフィルタ本体素子が対で螺合される前に、接触領域に接着剤を塗布することが賢明である。このようにして、接着剤は、考えられる最も良い方法で接触領域に塗布できる。接着剤は、２つの接続されたフィルタ本体素子間の軸方向の遷移領域においてフィルタ本体の外面および／または内面に少なくとも部分的に塗布できる。これもまた、分離空隙の良好な密封に寄与する。１〜５ｍｍの層厚で、好ましくは均等に接着剤を塗布することが有利で好ましい。一定の温度制限を超えて加熱されたときに、硬化および／または焼結する接着剤が使用できることになり、接着剤は特に２５０℃でセラミック化する。特に、２ｍｍまで、好ましくは０．１〜０．５ｍｍの粒子サイズを有する粒子を含有する接着剤を使用することが有利で好ましい。低粘性である接着剤、および／またはケイ酸アルミニウム接着剤、および／または水ガラスベースの接着剤を使用することも可能である。
【００２４】
フィルタ本体素子は、各場合において、接続される２つのフィルタ本体素子が、互いにぴったりと合うことにより、フィルタ本体の外面および／または内面が２つのフィルタ本体素子間の軸方向の遷移領域において実質的に平滑であるように設計されることが好ましい。
【００２５】
フィルタ素子の他の考えられる特徴と、フィルタ素子を製造する本発明の方法における特徴に関する利点については、繰返しを避けるため、本発明のフィルタ素子の記載の部分を参照願いたい。
【００２６】
上記フィルタ素子に関して、いくつかのフィルタ本体素子間のために新たに設計された接続手法を有するフィルタ素子がここで初めて供されるが、それは既に知られている接続手法が不利な点を有するということを示すものではない。
【００２７】
本発明のさらなる特徴と利点とが、添付の図面を参照する以下の本発明に従ったフィルタ素子の実施形態に関する記載によって明白になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に従った、本発明のフィルタ素子の概略図である。
【図２】図２は、図１の本発明によるフィルタ素子の接続領域の拡大概略図である。
【図３】図３は、非螺合かつ非結合の状態での、図１に示す本発明のフィルタ素子が有する第１のフィルタ本体素子の一部を示す概略断面図である。
【図４】図４は、非螺合かつ非結合の状態での、図１に示す本発明のフィルタ素子が有する第２のフィルタ本体素子の一部を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１〜図４は、本発明の一実施形態による排気ガスまたはプロセスガスの濾過を実施するフィルタ素子１の概略図を示す。図１に見られるように、フィルタ素子１は、フィルタカートリッジの形態となっており、実質的に中空の円筒形フィルタ本体２を有しており、この実質的に中空の円筒形フィルタ本体２は、一方の下端３において半球状に閉鎖されており、また対向する上端４において開放されており、フィルタ素子１の内部空間５を画定している。フィルタ本体２の開放端４において、半径方向に突出する円錐形カラー６を有しており、この半径方向に突出する円錐形カラー６は、フィルタ本体２の閉鎖端３の方向に先細っている。
【００３０】
フィルタ本体２は、長手方向Ｒを画定し、これに沿って、２つの実質的に円筒形の管状のフィルタ本体素子７、８に分割され、そしてこれらフィルタ本体素子７，８は相互に向かい合う端部９、１０において互いに接続される。この目的のために、フィルタ本体素子７、８は、相互に対面する端部９、１０において、対応する内側ネジ山１１と外側ネジ山１２とを有し、対応する内側ネジ山１１と外側ネジ山１２とが、フィルタ本体素子７、８を螺合する。さらに、端部９、１０は、接着剤１３によって接触領域において接着される。二種の接続方法、すなわち、接着および螺合を用いることが、本発明の優位点である。フィルタ本体素子７、８を純粋に接着する場合とは対照的に、さらに安定した接続が達成される。また純粋に螺合のみで接続する場合と比較して、螺合接続によって接続されたフィルタ本体素子７、８間の分離空隙が、流体の侵入に対して、より確実に密封される。
【００３１】
２つのフィルタ本体素子７、８は、触媒が埋設された真空成形部分として形成される。真空成形部分は、ケイ酸アルミニウムウール、アルカリ土類ケイ酸塩ウール、および／または多結晶高温ウールを基にして焼成されたまたは非焼成の真空部材であってもよい。本実施形態においては触媒が真空成形部分に備えられているが、かかる触媒が真空成形部分に備えられていない実施形態も考えられることは明らかである。真空成形部分が単にフィルタ本体２の構成要素である場合もあるし、またフィルタ本体２が真空成形部分を有しない場合も有り得る。一般的に、フィルタ本体２の材料は、５０〜９０％、好ましくは７０％を超える多孔性を有するべきである。
【００３２】
フィルタ本体２は、通常は例えば１〜６ｍの長さで、好ましくは４〜６ｍの長さであってもよい。図１に示すように、２つのフィルタ本体素子３、４の長さはそれぞれが、フィルタ本体２の全長のおよそ半分である。当然、各フィルタ本体素子７、８がフィルタ本体２の全長のさらに小さな部分を構成するように、３つ以上のフィルタ本体素子７、８からフィルタ本体２を形成することも、本明細書に示されていない他の実施形態では考えられる。フィルタ本体２は、３０〜３００ｍｍの外径、および／または５〜３０ｍｍ、好ましくは１０〜２５ｍｍの壁厚を有し得る。
【００３３】
図３および図４は、本発明のフィルタ素子１の実施例において、２つのフィルタ本体素子７および８がどのように螺合されるかを特に示す。より明確に説明するため、２つのフィルタ本体素子７、８の一部が、螺合されておらずかつ接着されていない状態で、図３および図４に示される。内側ネジ山１１と外側ネジ山１２とは実質的に同一のネジ山ピッチを有している。これらはそれぞれ、長手方向Ｒにおいて５０〜２００ｍｍの長さを有する。内側ネジ山１１と外側ネジ山１２のネジ山の高さは５〜２０ｍｍの間である。本明細書に示されていない他の実施形態において、内側ネジ山１１と外側ネジ山１２とは円錐形である場合がある。本実施形態においては内側ネジ山１１と外側ネジ山１２とは、部分的には丸ネジ山に類似している。理論上は、内側ネジ山１１と外側ネジ山１２とは、台形ネジ山または角ネジ山である場合もある。
【００３４】
図２に示された本発明のフィルタ素子１の接続領域１４の拡大図は、２つのフィルタ本体素子７、８が、接触領域において、すなわち、本実施形態においては、端面１５において、そして内側ネジ山１１と外側ネジ山１２との接触領域において互いに接着されていることを示す。さらに、２つの接続されたフィルタ本体素子７、８間の軸方向の遷移領域１６の接着剤１３は、フィルタ素子１の外面１７および内面１８の上に少なくとも部分的には延伸する。接着剤１３の層厚は均一であり、例えば、１〜５ｍｍとなる。本実施形態においては、接着剤１３は、一定の制限温度を超えて加熱されたときに焼結するように設計される。これにより、高い機械的な負荷能力および強度が得られる。本明細書に示されていない他の実施形態において、接着剤１３は、例えば、低粘性の粒子、アルミノケイ酸塩接着剤、および／または水ガラスベースの接着剤をも含有してもよいし、あるいは代替品としてもよい。
【００３５】
図２からも見ることができるように、２つの接続されたフィルタ本体素子７、８は、フィルタ本体２の外面１７と内面１８とが２つのフィルタ本体素子７、８間の軸方向の遷移領域１６で実質的に平滑であって、すなわち大きなエッジまたは突起がなく、互いに同一平面上にある。
【００３６】
本発明と適合するフィルタ素子の上記の」実施形態のさらなる特徴、またはその特徴もしくは特徴の組み合わせに関する利点に関しては、繰り返しを避けるため、一般的な記載の部分を参照願いたい。
【符号の説明】
【００３７】
１  フィルタ素子
２  フィルタ本体
３  閉鎖端
４  開放端
５  内部空間
６  カラー
７  フィルタ本体素子
８  フィルタ本体素子
９  端部
１０  端部
１１  内側ネジ山
１２  外側ネジ山
１３  接着剤
１４  接続領域
１５  端面
１６  軸方向の遷移領域
１７  外面
１８  内面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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